亚利桑那大学 智利阿塔卡马沙漠巴拉那天文台的超大型望远镜，或称VLT
作为“突破计划”的一部分，VLT的仪器被用来在半人马座阿尔法星系中寻找行星
这幅令人惊叹的VLT图片是用日落的颜色画的，并在平台上的水中反射出来
学分:A
Ghizzi Panizza/ESO 由于一个国际天文学家小组在《自然通讯》杂志上报道的进展，现在有可能捕捉到可能维持附近恒星周围生命的行星图像
利用一种新开发的中红外系外行星成像系统，结合非常长的观察时间，该研究的作者说，他们现在可以使用地面望远镜直接捕捉附近恒星可居住区内大约三倍于地球大小的行星图像
直接对系外行星——太阳系以外的行星——成像的努力受到了技术限制的阻碍，导致人们倾向于探测比木星大得多的更容易看到的行星，这些行星位于非常年轻的恒星周围，远离可居住区——行星可以维持液态水的“最佳地点”
如果天文学家想找到外星生命，他们需要寻找其他地方
该论文的第一作者凯文·瓦格纳说:“如果我们想找到具备我们所知的适合生命存在的条件的行星，我们必须在较老的类太阳恒星周围的可居住区域内寻找大约与地球一样大的岩石行星。”凯文·瓦格纳是美国宇航局哈勃太空望远镜研究项目的萨根研究员，他在亚利桑那大学的斯图尔特天文台工作
瓦格纳说，论文中描述的方法比直接观察系外行星的现有能力提高了十倍以上
瓦格纳说，大多数关于系外行星成像的研究都是在小于10微米的红外波长范围内进行的，只停留在此类行星发光最亮的波长范围内
瓦格纳说:“这有一个很好的理由，因为地球本身就是以这些波长向你照射的。”
“来自天空、照相机和望远镜本身的红外辐射基本上淹没了你的信号
但是聚焦于这些波长的一个很好的理由是，在类太阳恒星周围的宜居带中，一颗类地行星将会在那里发光最亮
" 肉眼来看，半人马座阿尔法星是一颗单颗明亮的恒星，但这个系统实际上是由一对双星组成的，半人马座阿尔法星A和半人马座阿尔法星B，加上微弱的红矮星半人马座阿尔法星C，也被称为比邻星，在这张图像中几乎看不见
信用:Yuri Beletsky/LCO/ESO 该小组使用位于智利的欧洲南方天文台的超大型望远镜或VLT来观察我们最近的邻居星系:半人马座阿尔法星，只有4
4光年远
半人马座阿尔法星是一个三星系统；它由两颗恒星组成——半人马座α星和β星——它们在大小和年龄上与太阳相似，并作为一个双星系统围绕彼此运行
第三颗星是半人马座阿尔法星，更广为人知的名字是比邻星，它是一颗小得多的红矮星，在很远的地方围绕着它的两个兄弟恒星旋转
通过观察恒星的径向速度变化，或者一颗恒星在看不见的行星的牵引下表现出的微小摆动，已经间接探测到了一颗不到地球两倍大小的行星，它围绕着比邻星在可居住区运行
瓦格纳解释说，根据这项研究的作者，半人马座α星和β星可能拥有类似的行星，但间接探测方法还不够灵敏，无法在它们更广泛的可居住区找到岩石行星
“通过直接成像，我们现在可以第一次突破这些探测极限，”他说
为了提高成像设备的灵敏度，研究小组使用了一种所谓的自适应次级望远镜镜，可以校正地球大气层造成的光线失真
此外，研究人员使用了一个星光阻挡罩，他们针对中红外光谱进行了优化，一次阻挡一颗恒星发出的光
为了能够同时观察两颗恒星的可居住区，他们还开创了一种新技术，可以在观察半人马座αA和半人马座αB之间快速来回切换
瓦格纳说:“我们每十分之一秒钟就在日冕上移动一颗星和一颗星。”
“这使我们能够在一半的时间内观察每颗恒星，更重要的是，它还使我们能够从随后的一帧中减去一帧，从而消除了相机和望远镜中基本上只是噪音的一切
" 使用这种方法，不需要的星光和“噪声”——来自望远镜和照相机内部的不需要的信号——变成了基本上随机的背景噪声，可以通过叠加图像和使用专门的软件减去噪声来进一步降低
哈勃太空望远镜拍摄的半人马座α星A(左)和半人马座α星B
位于半人马星座，距离4
3光年，这对恒星每80年围绕一个共同的重心运行一次，平均距离大约是地球和太阳之间距离的11倍
信用:美国航天局/欧空局/哈勃 与消除噪音耳机的效果类似，这种耳机可以在稳定的不需要的喷气发动机噪音流中听到柔和的音乐，这种技术允许团队尽可能多地消除不需要的噪音，并检测可居住区内潜在的候选行星产生的更微弱的信号
该小组在2019年的一个月中观察了半人马座阿尔法星系近100个小时，收集了500多万张图像
他们收集了大约7tb的数据，并通过http://archive公开发布
工程签发（engineering sign off的缩写）
（同organic）有机
瓦格纳说:“这是第一次专门的多夜系外行星成像活动之一，在这次活动中，我们将近一个月来积累的所有数据进行了叠加，并利用这些数据来实现我们的最终灵敏度。”
在去除所谓的伪像(仪器产生的虚假信号和日冕的残余光)后，最终图像显示了一个被命名为“C1”的光源，这可能暗示在可居住区内存在一颗候选外行星
瓦格纳说:“有一个点源看起来像我们期望的行星，我们无法用任何系统误差修正来解释。”
“我们没有信心说我们在半人马座阿尔法星周围发现了一颗行星，但有一个信号可能是，通过一些后续的验证
" 瓦格纳说，对数据中的行星可能看起来像什么的模拟表明，“C1”可能是一颗海王星到土星大小的行星，距离半人马座α山相当于地球和太阳之间的距离
然而，作者明确指出，如果没有随后的验证，还不能排除C1可能是由于仪器本身造成的某种未知人为因素造成的
在半人马座阿尔法星内寻找一颗潜在的可居住行星一直是突破观察/近地天体倡议的目标，该倡议代表半人马座阿尔法星地区的新地球
突破观察是一个全球性的天文项目，在附近的恒星周围寻找类地行星
“我们非常感谢“突破计划”和欧洲南方天文台的支持，他们为在我们的邻近恒星周围实现类地计划网的成像又迈出了一步，”该项目的首席科学家、该论文的合著者马库斯·卡斯帕(Markus Kasper)说
该团队打算在几年后开展另一项成像活动，试图在不同的位置捕捉半人马座阿尔法星系中的这颗潜在系外行星，并根据对其预期轨道的建模，看看它是否与预期一致
进一步的线索可能来自使用不同方法的后续观察
瓦格纳解释说，下一代超大型望远镜，如欧洲南方天文台的超大型望远镜和巨型麦哲伦望远镜，亚利桑那大学为其制作了主镜，预计能够将对附近恒星的直接观测增加10倍，这些恒星可能在其可居住区内有行星
候选人包括天狼星，夜空中最亮的一颗星，以及陶·西蒂，它拥有一个间接观察到的行星系统，瓦格纳和他的同事将试图直接描绘出来
“使这里展示的能力成为一种常规的观察模式——能够获取在附近恒星可居住区内运行的行星的热信号——将是探索新世界和寻找宇宙中生命的游戏规则的改变者，”该研究的合著者丹尼尔·阿帕伊说，他是澳大利亚天文学和行星科学的副教授，领导着美国宇航局资助的其他太阳系地球项目，该项目部分支持该研究
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